Ambiente

Ambiente (469)


Un nuovo studio del Dipartimento di Scienze e biotecnologie medico-chirurgiche ha messo a punto un dispositivo che individua il batterio Escherichia coli anche a basse concentrazioni e può essere riutilizzato grazie a un processo di disinfezione alimentato dalla luce solare. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Environmental Science: Nano
La contaminazione di condotte idriche con batteri o virus, oltre a costituire un problema di salute pubblica, rappresenta una questione di biosicurezza particolarmente rilevante per ogni Paese.

Sebbene i sistemi di allerta precoce che monitorano la qualità delle acque potabili siano necessari per tutelare la popolazione, le principali tecniche per il rilevamento dei patogeni richiedono attrezzature costose, personale specializzato e un consumo massiccio di reagenti e attrezzatura da laboratorio monouso.

I biosensori, ovvero dispositivi analitici che combinano componenti biologici e rivelatori fisico-chimici per individuare sostanze chimiche e biologiche, rappresentano dunque un’alternativa valida ed efficace, rispetto alle metodiche di rilevamento attualmente in uso.


L’Università degli Studi di Milano propone due progetti per l’agricoltura studiati partendo dal cambiamento climatico in atto: dall’uso irriguo delle acque reflue depurate, riutilizzate in un’ottica di economia circolare, all’efficientamento dell’irrigazione durante la primavera e l’estate, per minimizzare gli effetti degli sbalzi
termici. Cercare di fronteggiare il cambiamento climatico in un settore particolarmente fragile come quello agricolo attraverso l’adattamento e lo sfruttamento del cambiamento climatico stesso: sono questi gli obiettivi principali di due progetti dell’Università degli Studi di Milano per efficientare il consumo di acqua, dedicati soprattutto a vigneti e coltivazioni di mais e riso.
Si tratta di ADAM (ADAttamento al cambio climatico con irrigazione Multifunzionale per la viticoltura) e di DWC (Digital Water City), coordinati dal Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali (DISAA) della Statale.

Gestione multifunzionale dell’irrigazione per i vitigni
Gli effetti del cambiamento climatico come l’intensificarsi di fenomeni meteorologici estremi (gelate tardo primaverili, ondate di calore estive, siccità) stanno creando criticità anche in un settore che fino ad ora si era dimostrato maggiormente resiliente: quello vitivinicolo. Settore strategico per l’Italia, che fino ad oggi sembrava risentire meno di altre colture anche degli effetti della scarsità idrica ma che ora teme per la qualità di produzione delle uve a marchio italiano, famose in tutto il mondo, con un fatturato da 1,7 mld di euro in export solo per il primo trimestre 2022 (dati elaborati dall' Osservatorio di Unione Italiana Vini). In quest’ambito, la Statale di Milano ha studiato il progetto ADAM (ADAttamento al cambio climatico con irrigazione Multifunzionale per la viticoltura), cofinanziato da Regione Lombardia nell’ambito del “Bando per il finanziamento di progetti di ricerca in campo agricolo e forestale”. La gestione multifunzionale dell’irrigazione, che si è svolta in via sperimentale nella stagione 2020 e 2021 presso alcuni vitigni di Chardonnay, ha evidenziato come l’irrigazione può essere utilizzata come protezione dalle gelate tardive primaverili (l’erogazione continua dell’acqua ha permesso di proteggere le gemme con uno strato di ghiaccio in continua formazione) e dagli eccessi termici estivi (con una riduzione media della temperatura dell’aria tra i 2.5°C e i 3°C durante gli episodi più significativi), garantendo la produzione e la qualità delle uve in funzione dell'obiettivo enologico prefissato. Inoltre, le pratiche suggerite consentono di produrre consistenti risparmi di volumi idrici e di nutrienti utilizzati e miglioramenti tangibili sulla qualità e quantità delle produzioni a beneficio dell’ambiente ma anche dell’economia aziendale. Infatti, il sistema di irrigazione a goccia automatizzato, associato a quello climatizzante tramite spruzzatori, permette la gestione della risorsa idrica in modalità efficiente, portando l’agricoltore ad impegnare la quantità idrica che tradizionalmente utilizza soltanto a protezione dallo stress idrico anche per proteggere il vigneto da eccessi termici estivi e gelate tardive, incrementando la resa e la qualità delle uve ottenute. “Un occhio di riguardo nelle nostre ricerche va sicuramente nella direzione della sostenibilità economica e ambientale. Ecco perché diventa fondamentale adottare pratiche irrigue innovative, in grado di garantire alle piante sia un’adeguata nutrizione idrica, sia un’efficace protezione dagli eccessi, con un elevato livello di automatizzazione della gestione degli interventi”, spiega il coordinatore del progetto Claudio Gandolfi, docente di Idraulica Agraria e Sistemazioni idraulico-forestali dell’Università Statale di Milano.


Utilizzo irriguo delle acque reflue depurate
Altro progetto che vede l’acqua come protagonista, è Digital Water City DWC, progetto H2020 di economia circolare, a cui la Statale partecipa con altre capitali europee (Berlino, Parigi, Copenaghen, Sofia). Il progetto prevede un utilizzo irriguo per le acque reflue, partendo dal depuratore situato a sud di Milano (Peschiera Borromeo): è stato creato un unico percorso che si sviluppa dal momento della produzione delle acque reflue, al loro trattamento, al controllo delle qualità dello scarico fino al riuso in agricoltura. In questo modo, l’acqua trattata non viene più scaricata nel fiume Lambro, come succede ora, ma controllata durante tutto il percorso e riutilizzata direttamente per l’irrigazione attraverso impianti ad alta efficienza.
Grazie a sistemi di monitoraggio con telerilevamento e droni per capire quando è il miglior momento per irrigare, l’intera filiera viene digitalizzata e monitorata attraverso una APP (un cosiddetto match-making tool per gli agricoltori e gestori dell’impianto e consorzio d’irrigazione per avere informazioni su qualità e quantità acqua disponibile), la cui interpretazione delle immagini è realizzata in collaborazione con l’Università Politecnica delle Marche. Al progetto ha partecipato anche l’Istituto Superiore di Sanità che ha seguito le procedure per la gestione del rischio a livello dell’impianto di depurazione. “In prospettiva, con le tecniche proposte dal progetto, si potrebbero irrigare circa 2000 ettari con acque riciclate (pari a circa 2.800 campi da calcio), tutta acqua che attualmente viene scaricata nel Lambro e solo in parte eventualmente riutilizzata in seguito, ma in modo meno efficiente e controllato. Inoltre, grazie alle pratiche di depurazione che assicurano un’elevata qualità delle acque trattate, è anche possibile ipotizzare lo sviluppo di filiere a km 0 grazie alla prossimità con la città di Milano”, afferma il coordinatore del progetto Gian Battista Bischetti, docente di Idraulica Agraria e Sistemazioni idraulico-forestali alla Statale e Direttore del Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali DiSAA.

 

É stato pubblicato sulla rivista Proceedings of the Royal Society B uno studio, realizzato dai ricercatori del Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi dell’Università di Torino, intitolato Vocal accommodation in penguins (Spheniscus demersus) as a result of social environment. La ricerca ha analizzato in che modo i pinguini africani (Spheniscus demersus) sono in grado di modificare le loro vocalizzazioni nel tempo e in funzione delle loro interazioni sociali. Una modulazione vocale paragonabile a quella del linguaggio umano e utile a comprenderne in maniera significativa la sua evoluzione.

 Sono state studiate le caratteristiche acustiche delle vocalizzazioni di diverse colonie di pinguino africano, una specie filogeneticamente distante da tutte quelle che sono state precedentemente identificate come capaci di apprendimento vocale. In particolare, vengono messe a confronto le caratteristiche acustiche delle vocalizzazioni di diversi pinguini con vari gradi di interazione sociale: stessa colonia o colonia diversa; stessa colonia a distanza di tre anni; partner contro non partner.

 

Nessun luogo è al sicuro dagli effetti del cambiamento climatico, nemmeno le Oasi WWF. Oltre alle alluvioni sempre più frequenti, anche gli incendi rappresentano un rischio sempre maggiore anche in Italia, così come indicato dal report sugli scenari climatici italiani elaborato dal CMCC (Centro Euromediterraneo sui Cambiamenti Climatici). Un esempio recente è quello della la nostra Oasi calabrese del Lago di Angitola colpita dalle fiamme.

È qui che entrano in campo le azioni di prevenzione, ma anche alcuni strumenti tecnologici innovativi, che agiscono con sempre maggiore efficacia per la tutela della natura.

 

Siamo ormai abituati a gettare nell’umido i prodotti monouso in plastica compostabile, tanto che i consumatori credono di essere di fronte a un materiale capace di decomporsi facilmente come la buccia di una mela. Peccato che la realtà sia ben diversa. Infatti, stando all’ultima indagine dell’Unità Investigativa di Greenpeace Italia, la maggior parte dei rifiuti organici in Italia finisce in impianti che non sono in grado di trattare efficacemente i materiali in plastica compostabile, che così finiscono in inceneritore o in discarica, in barba alla presunta sostenibilità.

In Italia i prodotti monouso in plastica compostabile come piatti, posate e imballaggi rigidi devono essere smaltiti insieme agli scarti alimentari. Tuttavia, stando ai dati del Catasto rifiuti di ISPRA, il 63 per cento della frazione organica è inviato a impianti che difficilmente riescono a degradare le plastiche compostabili, che quindi finiscono per essere scartate. Il resto finisce in impianti di compostaggio che abitualmente operano con tempistiche troppo brevi per garantire la compostabilità. Una conseguenza dell’impiantistica non sempre adeguata, ma anche dell’evidente scollamento tra le condizioni previste nei test per ottenere le certificazioni sulla compostabilità e le reali condizioni con cui operano gli impianti. Sono queste alcune delle criticità scoperte da Greenpeace intervistando numerosi imprenditori del settore e il personale tecnico dei laboratori che rilasciano le certificazioni.

 

Uno studio dell’Università degli Studi di Milano ha evidenziato come i fungicidi, al pari di inquinamento, insetticidi e malattie, sono tra i responsabili dell’alterazione dell’odore e delle vibrazioni toraciche ridotte dei maschi delle api selvatiche, compromettendo quindi l’accoppiamento e mettendo queste specie a rischio di sopravvivenza.
La pubblicazione su Journal of Applied Ecology. Non bastavano inquinamento, malattie e insetticidi: ci sono anche i fungicidi tra le minacce alla sopravvivenza delle api e al ruolo che giocano all’interno dell’ecosistema. Lo ha rivelato una ricerca internazionale pubblicata su Journal of Applied Ecology, coordinata dal Dipartimento Scienze per gli Alimenti, la Nutrizione e l’Ambiente dell'Università degli Studi di Milano, a cui hanno partecipato sette differenti istituzioni italiane, tedesche e brasiliane.

Materiali biopolimerici sottoposti a un processo di degradazione, rispettivamente in mare e sabbia, hanno mostrato tempi di degradazione comparabili a quelli di materiali non bio. L’esperimento ha coinvolto studiosi del Consiglio nazionale delle ricerche, dell’Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia e del Distretto ligure per le tecnologie marine Lo studio pubblicato su Polymers.
Se disperse nell’ambiente anziché conferite correttamente nel compost, anche le bioplastiche hanno tempi di degradazione molto lunghi, comparabili a quelli di materiali plastici non bio. Lo dimostrano i risultati di un innovativo esperimento condotto congiuntamente da Consiglio nazionale delle ricerche - coinvolto con l’Istituto dei processi chimico-fisici (Cnr-Ipcf) e l’Istituto di scienze marine (Cnr-Ismar), Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia (Ingv) e Distretto ligure per le tecnologie marine (Dltm), con il supporto di Polizia di Stato-Centro Nautico e Sommozzatori La Spezia (CNeS).


Il delta del Mekong in Vietnam potrebbe essere quasi completamente sommerso dall'acqua del mare entro la fine del secolo, se non verranno intraprese azioni urgenti. Un team di ricerca internazionale di cui fa parte il Politecnico di Milano, in un articolo pubblicato sulla rivista Science, ha individuato delle azioni concrete per impedire che questa area economicamente molto importante e densamente popolata finisca sott’acqua.
La maggior parte dei 40.000 km2 del delta del Mekong si trova a 2 metri sotto il livello del mare, è quindi soggetto all'innalzamento degli oceani dovuto al riscaldamento globale. Inoltre, azioni locali come il pompaggio eccessivo delle acque sotterranee, l'estrazione di sabbia impiegata poi nel settore delle costruzioni e il rapido sviluppo dell'energia idroelettrica, minacciano il futuro delle risaie più produttivo del Sud-Est asiatico. Il team della ricerca, di cui fa parte il Politecnico, sostiene che solo un'azione concertata dei sei Paesi nel bacino del Mekong (Cina, Laos, Tailandia, Cambogia, Vietnam) e una migliore gestione dell'acqua e dei sedimenti all'interno del delta potrebbero evitare tali risultati.

 

Nel giro di 50 anni le aree a disposizione di pernice bianca, fringuello alpino e altre specie di alta montagna potrebbero ridursi drasticamente a causa del cambiamento climatico: per la loro sopravvivenza è fondamentale e urgente la salvaguardia di alcune aree alpine che possono fungere da veri rifugi climatici. Lo studio condotto dal Dipartimento di Scienze e Politiche Ambientali dell’Università Statale di Milano pubblicato su Global Change Biology.


La pernice bianca, lo spioncello, il sordone e il fringuello alpino, quattro specie di uccelli associate agli ambienti alpini e ai climi freddi che li caratterizzano, sono a rischio estinzione a causa dei cambiamenti climatici in atto negli ambienti di alta montagna sulle Alpi, dove gli effetti del riscaldamento globale sono più evidenti. Tuttavia, possono sopravvivere grazie alla salvaguardia di circa 15,000 km2 di rifugi climatici, ovvero aree che rimarranno idonee per queste specie a prescindere dal modello climatico considerato. Lo studio internazionale, coordinato da Mattia Brambilla ricercatore in Ecologia presso il Dipartimento di Scienze e Politiche Ambientali dell’Università degli Studi di Milano, è stato appena pubblicato su Global Change Biology. La ricerca ha utilizzato modelli di distribuzione particolarmente accurati, realizzati grazie a decine di migliaia di dati di distribuzione relativi alla presenza di queste specie su tutto l’arco alpino, ottenuti da numerosi portali web di citizen science utilizzati da ornitologi professionisti e amatoriali. I modelli di distribuzione, basati su variabili climatiche, topografiche e di uso del suolo, sono stati “proiettati” su diversi scenari rappresentanti le condizioni attuali e quelle future, permettendo così di valutare le probabili variazioni nell’areale delle diverse specie.

Uno studio sui molluschi fossili mostra che la fauna marina ha saputo adattarsi alle trasformazioni del clima avvenute negli ultimi 130.000 anni, ma l’impatto dell’attività umana sulle aree costiere rischia di superare i limiti di adattabilità degli ecosistemi
Gli ecosistemi marini dell’Adriatico si sono dimostrati resilienti alle variazioni climatiche avvenute negli ultimi 130.000 anni e potrebbero quindi riuscire ad adattarsi ad un aumento limitato delle temperature, se verrà ridotto e controllato l’impatto diretto dell’attività umana sulle aree costiere.
A mostrarlo sono i risultati di un nuovo studio pubblicato sulla rivista Global Change Biology e guidato da Daniele Scarponi, professore al Dipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali dell’Università di Bologna. “I dati emersi dalle associazioni fossili che abbiamo analizzato documentano la varibilità delle comunità in relazione ai mutamenti climatici del passato e sottolineano la capacità di adattamento che la fauna marina dell’Adriatico ha mostrato rispetto ai cambiamenti ambientali di lungo periodo avvenuti negli ultimi 130.000 anni”, spiega Scarponi. “Al tempo stesso, questi risultati sono un riferimento per valutare l’impatto dell’attività umana sulle regioni costiere che, tra inquinamento, pesca intensiva e introduzione di specie invasive, rischia di portare queste aree al di fuori dei
limiti di adattabilità degli ecosistemi marini”.

 

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